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高效实现线程同步:Linux下三种推荐方法

时间:2023-05-05 来源:网络 人气:

    在多线程编程中,线程同步是一个非常重要的概念。它指的是多个线程协调工作,避免出现数据竞争等问题。本文将从多个方面详细介绍线程同步的方法,并着重介绍在Linux下如何实现线程同步。

    一、互斥锁

    互斥锁是最基本的一种线程同步方法。它通过加锁和解锁来实现对临界区的控制。当一个线程获得了互斥锁,其他线程就不能再获得该锁,直到该线程释放锁为止。

    在Linux下,使用pthread_mutex_t类型的变量来表示互斥锁,使用pthread_mutex_lock()函数来加锁,使用pthread_mutex_unlock()函数来解锁。以下是一个简单的示例程序:

    c

    #include

    #include

    intsum=0;

    pthread_mutex_tmutex;

    void*thread_func(void*arg){

    inti;

    for(i=0;i<100000;i++){

    pthread_mutex_lock(&mutex);

    sum++;

    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    }

    returnNULL;

    }

    intmain(){

    pthread_ttid1,tid2;

    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);

    pthread_create(&tid1,NULL,thread_func,NULL);

    pthread_create(&tid2,NULL,thread_func,NULL);

    pthread_join(tid1,NULL);

    pthread_join(tid2,NULL);

    printf("sum=%d\n",sum);

    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    return0;

    }

    在上述代码中,我们使用了一个全局变量sum,两个线程对其进行加操作。由于sum是一个共享资源,我们需要使用互斥锁来保护它。

    二、条件变量

    使用线程实现串口通信_进程线程间同步机制_线程同步的方法有哪些?Linux下实现线程同步的三[荐]

    条件变量是一种高级的线程同步方法,它可以让线程在某个条件满足时才继续执行。当条件不满足时线程同步的方法有哪些?Linux下实现线程同步的三[荐],线程会自动进入等待状态,并释放锁。当其他线程改变了条件并发出信号时,该线程会被唤醒,并重新获得锁。

    在Linux下,使用pthread_cond_t类型的变量来表示条件变量,使用pthread_cond_wait()函数来等待条件满足并进入等待状态,使用pthread_cond_signal()函数来发出信号。以下是一个简单的示例程序:

    c

    #include

    #include

    intcount=0;

    pthread_mutex_tmutex;

    pthread_cond_tcond;

    void*thread_func(void*arg){

    pthread_mutex_lock(&mutex);

    while(count<10){

    pthread_cond_wait(&cond,&mutex);

    printf("Thread%d:count=%d\n",*(int*)arg,count);

    }

    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    returnNULL;

    }

    intmain(){

    inti;

    pthread_ttid[3];

    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);

    pthread_cond_init(&cond,NULL);

    for(i=0;i<3;i++){

    pthread_create(&tid[i],NULL,thread_func,&i);

    }

    pthread_mutex_lock(&mutex);

    while(count<10){

    count++;

    printf("count=%d\n",count);

    pthread_cond_signal(&cond);

    }

    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    for(i=0;i<3;i++){

    pthread_join(tid[i],NULL);

    }

    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    pthread_cond_destroy(&cond);

    return0;

    }

    在上述代码中,我们使用了一个全局变量count,三个线程等待count达到10后才继续执行。我们使用了条件变量来控制线程的等待和唤醒。

    三、读写锁

    读写锁是一种特殊的锁,它允许多个线程同时读取共享资源,但只允许一个线程写入共享资源。这样可以提高程序的并发性能。

    进程线程间同步机制_线程同步的方法有哪些?Linux下实现线程同步的三[荐]_使用线程实现串口通信

    在Linux下,使用pthread_rwlock_t类型的变量来表示读写锁,使用pthread_rwlock_rdlock()函数来加读锁线程同步的方法有哪些?Linux下实现线程同步的三[荐],使用pthread_rwlock_wrlock()函数来加写锁,使用pthread_rwlock_unlock()函数来解锁。以下是一个简单的示例程序:

    c

    #include

    #include

    intcount=0;

    pthread_rwlock_trwlock;

    void*read_func(void*arg){

    inti;

    for(i=0;i<100000;i++){

    pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);

    printf("Thread%dreadcount=%d\n",*(int*)arg,count);

    pthread_rwlock_unlock(&rwlock);

    }

    returnNULL;

    }

    void*write_func(void*arg){

    inti;

    for(i=0;i<100000;i++){

    pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);

    count++;

    printf("Thread%dwritecount=%d\n",*(int*)arg,count);

    pthread_rwlock_unlock(&rwlock);

    }

    returnNULL;

    }

    intmain(){

    inti;

    pthread_ttid[4];

    pthread_rwlock_init(&rwlock,NULL);

    for(i=0;i<3;i++){

    pthread_create(&tid[i],NULL,read_func,&i);

    }

    pthread_create(&tid[3],NULL,write_func,&i);

    for(i=0;i<4;i++){

    pthread_join(tid[i],NULL);

    }

    pthread_rwlock_destroy(&rwlock);

    return0;

    }

    在上述代码中,我们使用了一个全局变量count,三个线程读取count的值,一个线程写入count的值。我们使用了读写锁来保护count的读写操作。

    结论

    以上是几种常见的线程同步方法,在实际编程中需要根据具体需求选择合适的方法。在Linux下,pthread库提供了丰富的线程同步函数,可以方便地实现各种同步操作。

    游戏:最近很火的《原神》中有一些任务需要玩家完成多线程编程,如果你熟悉线程同步的方法,相信会更容易完成这些任务哦!

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